專利名稱：壓電薄膜元件及壓電薄膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用堿金屬鈮氧化物系壓電薄膜的壓電薄膜元件及壓電薄膜裝置。
背景技術(shù)：
壓電體根據(jù)各種需要被加工成種種壓電元件，尤其是被廣泛地用作在壓電元件上 施加電壓而使之產(chǎn)生變形的調(diào)節(jié)器，以及反過來檢測由于壓電元件的變形而產(chǎn)生的電壓的 傳感器等功能性電子部件。作為用于調(diào)節(jié)器及傳感器用途的壓電體，目前正在廣泛使用具 有優(yōu)異的壓電特性的鉛系材料的介電體，特別是以組成式=Pb(ZivxTi)O3表示的PZT系鈣鈦 礦型強(qiáng)介電體，通常是通過燒結(jié)由各種元素組成的氧化物而形成?，F(xiàn)在，隨著各種電子部件 的小型化、高性能化的發(fā)展，也迫切需要壓電元件的小型化、高性能化。但是，通過以作為以往制法的燒結(jié)法為核心的制造方法來制作的壓電材料，隨著 厚度減小，特別是隨著厚度接近IOym左右，就越接近于構(gòu)成材料的晶粒大小，其對(duì)壓電特 性等的影響就不能忽略。因此，就會(huì)出現(xiàn)特性不均勻及劣化顯著這樣的問題，為了避免這一 問題，近年正在研究采用改變燒結(jié)法的薄膜技術(shù)等壓電體的形成方法。最近，通過濺射法在 硅基板上形成的PZT薄膜，作為高速高精細(xì)的噴墨打印機(jī)頭用調(diào)節(jié)器的壓電薄膜而得到實(shí) 用化。另一方面，由PZT形成的壓電燒結(jié)體及壓電薄膜由于含有60 70重量％左右的 鉛，因此從生態(tài)學(xué)角度及防止污染方面考慮是不可取的。因而從對(duì)環(huán)保的考慮，還期待開發(fā) 不含鉛的壓電體?，F(xiàn)在正在研究各種無鉛壓電材料，其中有由K(鉀)、Na(鈉)、Nb(鈮)、 0(氧)組成的、以組成式孤長)NbO3(0 < χ < 1)表示的鈮酸鉀鈉(以下，也記為“KNN”) (參見，例如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。該KNN為具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的材料，作為無鉛材料顯示 出了比較好的壓電特性，因此有被期待作為無鉛壓電材料的強(qiáng)有力的候補(bǔ)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-184513號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-159807號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題作為KNN薄膜，嘗試了用濺射法、溶膠凝膠法、氣溶膠沉淀法等成膜方法在硅基板 上進(jìn)行成膜，也有一些報(bào)道得到了作為實(shí)用化水平特性的壓電常數(shù)d31 = -100pm/V。但是， 并沒有確立實(shí)現(xiàn)具有穩(wěn)定、優(yōu)異的壓電特性的KNN薄膜的方法，現(xiàn)狀是對(duì)制品的應(yīng)用為困 難的狀況。為了將KNN薄膜廣泛地應(yīng)用于噴墨打印機(jī)頭等中，必須要穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)壓電常數(shù) 至少為-90pm/V以上，最好為-100pm/V以上。(在本說明書中，關(guān)于取負(fù)值的壓電常數(shù)d31，例如，壓電常數(shù)d31為-90[pm/V]以上是指壓電常數(shù)屯取-90、-100、-110[pm/V]等值，即、 壓電常數(shù)d31的絕對(duì)值|d31|為90[pm/V]以上。)本發(fā)明的目的是提供使用能夠替代現(xiàn)有PZT薄膜，具有壓電特性的堿金屬鈮氧化 物系壓電薄膜的壓電薄膜元件及使用該壓電薄膜元件的壓電薄膜裝置。解決問題的手段本發(fā)明的一個(gè)方案是提供一種壓電薄膜元件，該壓電薄膜元件是基板上具有以組 成式(KhNax)yNbO3表示的堿金屬鈮氧化物系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的壓電薄膜的壓電薄膜元件，以 (K1^xNax)yNbO3表示的所述壓電薄膜的組成比χ、y處于0. 4彡χ彡0. 7且0. 7彡y彡0. 94 的范圍內(nèi)。本發(fā)明的另一方案是提供一種壓電薄膜元件，該壓電薄膜元件是基板上具有以組 成式(KhNax)yNbO3表示的堿金屬鈮氧化物系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的壓電薄膜的壓電薄膜元件，以 (IVxNax)yNbO3表示的所述壓電薄膜的組成比x、y處于0. 4彡χ彡0. 7且0. 75彡y彡0. 90 的范圍內(nèi)。本發(fā)明的又一方案是提供一種壓電薄膜裝置，其具有上述方案中記載的壓電薄膜 元件、位于所述壓電薄膜的所述基板側(cè)的下部電極、與所述壓電薄膜的所述基板相反側(cè)具 有上部電極，以及連接于所述下部電極和所述上部電極之間的電壓施加組件或電壓檢測組 件。附圖簡要說明

圖1是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2是顯示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是顯示使用本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件制作的壓電薄膜裝 置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)簡圖。圖4為顯示對(duì)應(yīng)于本發(fā)明實(shí)施例所涉及的壓電薄膜元件的X衍射圖案。圖5為顯示對(duì)應(yīng)于本發(fā)明比較例所涉及的壓電薄膜元件的X衍射圖案。圖6A是顯示使用本發(fā)明實(shí)施例所涉及的壓電薄膜元件制作的調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖。圖6B是說明由圖6A的調(diào)節(jié)器進(jìn)行的壓電特性測定方法的圖。圖7為顯示本發(fā)明實(shí)施例及比較例所涉及的壓電薄膜元件的壓電常數(shù)d31和KNN 壓電薄膜的(K+Na)/Nb比率關(guān)系的圖線。圖8是顯示本發(fā)明實(shí)施例及比較例所涉及的壓電薄膜元件中施加50kV/cm的電場 時(shí)漏電流和KNN壓電薄膜的(K+Na)/Nb比率關(guān)系的圖線。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件及使用壓電薄膜元件的壓電薄 膜裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。[一種實(shí)施方式的壓電薄膜元件]圖1是顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件的簡要結(jié)構(gòu)的截面圖。壓 電薄膜元件如圖1所示，在基板1上依次形成下部電極2、壓電薄膜3和上部電極4。基板1優(yōu)選使用Si (硅)基板、在Si基板表面具有氧化膜的帶表面氧化膜的Si 基板、或SOI (Silicon On hsulator)基板。對(duì)于Si基板，例如可以使用Si基板表面沿(100)面方向取向的(100)面Si基板，當(dāng)然也可以使用沿不同于(100)面的面方向取向的 Si基板。另外，作為基板1，也可以使用石英玻璃基板、GaAs基板、藍(lán)寶石基板、不銹鋼等金 屬基板、MgO基板、SrTiO8基板等。下部電極2優(yōu)選是由Pt(鉬)組成，并且Pt膜沿(111)面方向優(yōu)先取向的Pt電 極。形成于Si基板上的Pt膜由于具有自主取向性，因此容易沿(111)面方向進(jìn)行取向。下 部電極2除Pt外，還可以使用含Pt的合金、Au (金)、Ru (釕)、Ir (銥)、或SrRu03、LaNiO3 等金屬氧化物的電極。下部電極2使用濺射、蒸鍍等形成。另外，為了提高下部電極2的密 合性，也可以在基板1和下部電極2之間設(shè)置密合層。壓電薄膜3具有以組成式(KhNax)yNb03(以下簡稱為“KNN”)表示的堿金屬鈮氧 化物系的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，組成比(系數(shù))X = Na/(K+Na)，以及組成比(系數(shù))y = (K+Na)/Nb 處于0. 4彡χ彡0. 7且0. 7彡y彡0. 94的范圍內(nèi)。另外，壓電薄膜3更優(yōu)選組成比x、y處 于0. 4彡χ彡0. 7且0. 75彡y彡0. 90范圍內(nèi)的KNN薄膜。對(duì)于作為KNN薄膜的壓電薄膜 3 的形成方法，可以列舉濺射法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、PLD(Pulsed Laser Deposition)法、溶膠凝膠法等。上部電極4可以與下部電極2—樣，使用濺射法、蒸鍍法、鍍敷法、金屬糊法等用 Pt、Au等形成。由于上部電極4并不像下部電極2那樣對(duì)壓電薄膜3的晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大 的影響，因此上部電極4的材料并沒有特別的限制。但是，作為由KNN膜組成的壓電薄膜，以往研究的通常是使用化學(xué)計(jì)量組成(化學(xué) 論量組成)(KhNax)yNbO3中y = 1的組成的靶，通過濺射法成膜，制作具有y = 1附近組成 的KNN膜(參見，例如下述非專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)2)。非專禾Ij文獻(xiàn) 1 :K. Shibata, F. Oka, A. Ohishi, Τ. Mishima, and I. Kanno, Applied Physics Express，U2008),011501。# # ^lJ i； K 2 :T. Saito, T. Wada, H. Adachi, and I. Kanno, Jpn. J. App 1. Phys, 43(2004),6627 ο此次，我們有目的地嘗試制作了系數(shù)y小于1的KNN膜，即與y = 1的化學(xué)計(jì)量組 成的KNN膜((K1^xNax) NbO3)相比，K及Na為少的KNN膜，發(fā)現(xiàn)與y = 1附近的KNN膜相比 壓電常數(shù)變大。雖然壓電常數(shù)提高的機(jī)理細(xì)節(jié)并不清楚，但是可以推測通過使y小于1，作 為晶體相對(duì)于理想的y= 1的KNN膜變得引入了適度的不穩(wěn)定因素，使得由電場導(dǎo)致的晶 格伸縮(壓電行為)更容易發(fā)生。制作(K1^xNax)yNbO3中系數(shù)x、y為不同的各種KNN膜，研究它們的結(jié)構(gòu)及壓電特性 (參見后述實(shí)施例中的表1)。結(jié)果是KNN膜具有鈣鈦礦型的準(zhǔn)立方晶體結(jié)構(gòu)，沿(001)面 方向優(yōu)先取向。在0. 4彡χ彡0. 7的情況下，處于0. 7彡y彡0. 94的范圍時(shí)，可知具有高 的壓電常數(shù)d31 (為-90pm/V以上，可實(shí)用的水平)(參見實(shí)施例的表1及圖7)。另外，處于 0. 4彡χ彡0. 7且0. 75彡y彡0. 90的范圍時(shí)，可知具有更高的壓電常數(shù)d31 (為-100pm/V 以上，可實(shí)用的水平)(參見實(shí)施例的表1及圖7)。另外，y < 0. 7時(shí)，可知KNN膜的絕緣性明顯變差，漏電流極大幅度地增大，因此難 以用作壓電薄膜元件(參見實(shí)施例的表1及圖8)。作為(K+Na)/Nb比率的y如果小于0. 7，漏電流顯著增大的原因可以認(rèn)為如下。 (K+Na)/Nb比率為1時(shí)，作為晶體考慮時(shí)為理想的組成(化學(xué)計(jì)量組成)。如果(K+Na)/Nb比率小于1，本來應(yīng)填入K及Na的A位點(diǎn)(晶格頂點(diǎn)位置)也填入了 B位點(diǎn)(晶格的體心 位置)的元素Nb。即使Nb稍多，Nb會(huì)穩(wěn)定于該A位點(diǎn)，但是如果超過某種臨界組成，Nb進(jìn) 入晶格間隙?？梢哉J(rèn)為通過進(jìn)入該晶格間隙的Nb作為輸送電荷的載體而發(fā)揮作用，從而一 下子使絕緣性惡化。作為制作0. 4彡χ彡0. 7，并且0. 70彡y彡0. 94或0. 75彡y彡0. 90范圍的KNN 薄膜的方法，有使用與化學(xué)計(jì)量組成相比K及Na少，即y小于1的靶進(jìn)行濺射的方法(參見 表1)。另外，即使在使用y = 1附近的靶的情況下，通過將濺射成膜時(shí)的基板溫度設(shè)定為比 一般使用的溫度(500 700°C )高的溫度(例如800°C )，也能制作具有0. 70彡y彡0. 94 或0. 75 < y < 0. 90組成的KNN薄膜(參見表1)。[另一實(shí)施方式的壓電薄膜元件]圖2顯示本發(fā)明另一實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件的簡要截面結(jié)構(gòu)。該壓電薄 膜元件與圖1所示的上述實(shí)施方式的壓電薄膜元件一樣，在基板1上具有下部電極2、壓電 薄膜3和上部電極4，但如圖2所示，基板1是其表面形成有氧化膜5的帶表面氧化膜基板， 在氧化膜5和下部電極2之間設(shè)置用于提高下部電極2密合性的密合層6。帶氧化膜的基板1例如為帶氧化膜的Si基板，對(duì)于帶氧化膜的Si基板，氧化膜5 有通過熱氧化形成的SiO2膜、通過CVD法形成的Si氧化膜。另外，密合層6是使用Ti (鈦)、 Ta (鉭)等，通過濺射法形成。另外，上述實(shí)施方式的壓電薄膜元件3是單層的KNN薄膜，但也可以是多層處于 0. 4彡χ彡0. 7，并且0. 70彡y彡0. 94或0. 75彡y彡0. 90范圍的KNN薄膜。另外，還可 以按5原子數(shù)％以下的量在KNN的壓電薄膜3中添加K (鉀)、Na (鈉)、Nb (鈮)、0 (氧)以 外的元素，例如Li(鋰)、Ta(鉭)、Sb(銻)、Ca(鈣)、Cu(銅)、Ba(鋇)、Ti(鈦)等，在這 種情況下，可以獲得同樣的效果。進(jìn)一步，還可以在下部電極2和上述部電極4之間包含除 0. 4彡χ彡0. 7，并且0. 70彡y彡0. 94或0. 75彡y彡0. 90范圍的KNN薄膜以外的其它薄 膜，例如y = 1附近組成的KNN薄膜、或者由KNN以外的堿金屬鈮氧化物系材料，或具有鈣 鈦礦結(jié)構(gòu)的材料(LaNi03、SrTiO3> LaA103、YA103、BaZrO3> BaSn03、BaMnO3 等)組成的薄膜。[使用壓電薄膜元件的壓電薄膜裝置]圖3顯示了使用本發(fā)明一實(shí)施方式所涉及的壓電薄膜元件制作的壓電薄膜裝置 的一個(gè)實(shí)施方式的簡要結(jié)構(gòu)圖。對(duì)于壓電薄膜裝置，如圖3所示，在成型為規(guī)定形狀的壓電 薄膜元件10的下部電極2和上部電極4之間，至少連接有電壓檢測組件或電壓施加組件 11。通過在下部電極2和上部電極4之間連接電壓檢測組件11，可以得到作為壓電薄 膜裝置的傳感器。如果該傳感器的壓電薄膜元件10伴隨著某些物理量的變化而發(fā)生變形， 則由該變形而導(dǎo)致產(chǎn)生電壓，因此可通過用電壓檢測組件檢測該電壓來測定各種物理量。 作為傳感器，例如可以列舉陀螺傳感器、超聲波傳感器、壓力傳感器、速度/加速度傳感器寸。另外，通過在壓電薄膜元件10的下部電極2和上部電極4之間連接電壓施加組件 11，可以得到作為壓電薄膜裝置的調(diào)節(jié)器。通過在該調(diào)節(jié)器的壓電薄膜元件10上施加電 壓，使壓電薄膜元件變形，可以操縱各種部件。調(diào)節(jié)器可以用于例如噴墨打印機(jī)、掃描儀、超 聲波發(fā)生裝置等。
還有，本發(fā)明的壓電薄膜元件還可以適用于表面彈性波裝置等。 實(shí)施例以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。 實(shí)施例及比較例的壓電薄膜元件具有與上述圖2所示的實(shí)施方式相同的截面結(jié) 構(gòu)，在具有熱氧化膜的Si基板上層合Ti密合層、Pt下部電極、KNN壓電薄膜和Pt上部電 極。[KNN壓電薄膜的成膜]以下對(duì)實(shí)施例及比較例中的KNN壓電薄膜的成膜方法進(jìn)行說明。對(duì)于基板使用帶有熱氧化膜Si基板((100)面方向、厚度0.525mm、尺寸20mm \20讓、熱氧化膜厚度20011111)。首先通過RF磁控管濺射，在基板上形成Ti密合層(膜厚 2nm)、Pt下部電極((111)面優(yōu)選取向、膜厚200nm)。Ti密合層和Pt下部電極按以下條件 成膜基板溫度300°C，放電功率200W，導(dǎo)入氣體為Ar，Ar氛圍氣的壓力為2. 5Pa，成膜時(shí)間 對(duì)于Ti密合層為1 3分鐘，對(duì)于Pt下部電極為10分鐘。接著，通過RF磁控管濺射法，在Pt下部電極上形成3 μ m的(KhNiix)yNbO3中薄膜。 (IVxNax)yNbO3 壓電薄膜是使用比率(K+Na)/Nb = 0. 812 1. 282，比率 Na/(K+Na) = 0. 41 0. 72的(KhNax)yNbO3燒結(jié)體作為靶，在基板溫度650°C、700°C或800°C，放電功率100W，導(dǎo) 入氣體Ar，Ar氛圍氣壓力為1. 3Pa的條件下進(jìn)行成膜。(VxNax)yNb03燒結(jié)體的靶通過以下 方式制作用1(20)3粉末、Na2CO3粉末、Nb2O5粉末作為原料，使用球磨機(jī)粉碎、混合對(duì)小時(shí)，在 850°C下預(yù)燒結(jié)10小時(shí)，然后再用球磨機(jī)進(jìn)行粉碎，在200MI^的壓力下成型后，在1080°C下 燒成。(K+Na) /Nb比率和Na/ (K+Na)比率通過調(diào)整K2CO3粉末、Na2CO3粉末、Nb2O5粉末的混 合比來控制。對(duì)于制成的靶，在用于濺射成膜前通過EDX(能量分散型X射線分光分析)測 定K、Na、Nb的原子數(shù)％，分別算出(K+Na) /Nb比率、Na/ (K+Na)比率。實(shí)施例1 25及比 較例1 13中使用的靶的(K+Na)/Nb比率、Na/(K+Na)比率及濺射成膜溫度(基板溫度) 示于表1中。各KNN膜的濺射成膜時(shí)間按照使成膜的KNN膜厚為約3mm進(jìn)行調(diào)整。[KNN壓電薄膜的X射線衍射測定]對(duì)于實(shí)施例1 25及比較例1 13的KNN壓電薄膜，進(jìn)行X射線衍射測定O θ / θ掃描)，進(jìn)行KNN壓電薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、取向狀態(tài)的調(diào)查。作為一個(gè)例子，實(shí)施例11的X 射線衍射圖案示于圖4中，比較例9的X射線衍射圖案示于圖5中?？芍纬傻腒NN壓電 薄膜為完全的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，是準(zhǔn)立方晶，沿KNN(OOl)面方向優(yōu)先取向。另外，可知Pt下部 電極也為(Ul)優(yōu)先取向。對(duì)于其它的實(shí)施例、比較例，在衍射峰角度及強(qiáng)度上稍有不同， 但是顯示出基本相同的衍射圖案。[KNN壓電薄膜的組成分析]利用ICP-AES (感應(yīng)耦合型等離子體發(fā)光分析)法，對(duì)實(shí)施例1 25及比較例1 13的KNN壓電薄膜進(jìn)行組成分析。分析時(shí)使用濕式酸解，酸使用王水和氫氟酸。分析結(jié)果 示于表1中。由Nb、Na、K的比例算出(K+Na)/Nb比率、Na/(K+Na)比率，同時(shí)也示于表1 中?？芍ㄟ^使用(K+Na)/Nb比率不同的靶，可以制作(K+Na)/Nb比率不同的KNN壓電薄 膜。另外，通過將成膜溫度設(shè)定為700°C及800°C這樣的高溫，可以制作與靶相比(K+Na)/Nb 比率相當(dāng)小的KNN壓電薄膜。另外，在實(shí)施例中，使濺射的輸入電力密度為0.03W/mm2。濺射的輸入電力密度是指用對(duì)靶的輸入功率除以靶的濺射面面積的值。[調(diào)節(jié)器的試制及壓電特性的評(píng)價(jià)]為了評(píng)價(jià)KNN壓電薄膜的壓電常數(shù)d31，試制圖6A、圖6B所示結(jié)構(gòu)的單層壓電片。 首先，通過RF磁控管濺射在上述實(shí)施例及比較例的KNN壓電薄膜上形成Pt上部電極(膜 厚20nm)，然后切下長20mm，寬2. 5mm的長方形，制作具有KNN壓電薄膜的壓電薄膜元件20。 然后，通過用夾具21固定該壓電薄膜元件20的縱向的一端，從而制成簡易的單層壓電片 (圖6A)。在該壓電片的上部電極4和下部電極2之間的KNN壓電薄膜3上，由省略圖示的 電壓施加組件施加電壓，使KNN壓電薄膜3伸縮，從而使壓電片(壓電薄膜元件20)整體屈 伸，使壓電片前端沿上下方向(KNN壓電薄膜3的厚度方向)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從激光多變勒位移 計(jì)21向壓電片前端照射激光L，測定此時(shí)的壓電片前端位移量△(圖6B)。由壓電片前端 的位移量△、壓電片的長度、基板1和KNN壓電薄膜3的厚度和楊氏模量，以及施加電壓算 出壓電常數(shù)d31。壓電常數(shù)d31的計(jì)算按下述非專利文獻(xiàn)3中記載的方法進(jìn)行。KNN壓電薄 膜的楊氏模量使用104GPa，測定施加電壓50kV/cm時(shí)的壓電常數(shù)d31。壓電常數(shù)d31的測定 結(jié)果示于表1中。另外，表1中(K+Na)/Nb比率和壓電常數(shù)d31的關(guān)系示于圖7中。非專禾丨J文獻(xiàn) 3 :T. Mino, S. Kuwajima, Τ. Suzuki, I. Kanno, H. Kotera, and K. ffasa, Jpn. J. App 1. Phys.，46 (2007)，6960表 權(quán)利要求
1.壓電薄膜元件，其特征在于，該壓電薄膜元件是基板上具有以組成式(KhNax)yNbO3 表示的堿金屬鈮氧化物系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的壓電薄膜的壓電薄膜元件，以(KhNax)yNbO3表示的 所述壓電薄膜的組成比χ、y處于0. 4彡χ彡0. 7且0. 7彡y彡0. 94的范圍。
2.壓電薄膜元件，其特征在于，該壓電薄膜元件是基板上具有以組成式(KhNax)yNbO3 表示的堿金屬鈮氧化物系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的壓電薄膜的壓電薄膜元件，以(KhNax)yNbO3表示的 所述壓電薄膜的組成比χ、y處于0. 4彡χ彡0. 7且0. 75彡y彡0. 90的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電薄膜元件，其中，所述壓電薄膜是準(zhǔn)立方晶，并且沿 (001)面方向優(yōu)先取向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電薄膜元件，其中，所述壓電薄膜是準(zhǔn)立方晶，并且沿 (001)面方向優(yōu)先取向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電薄膜元件，其中，在所述壓電薄膜的所述基板側(cè)具有下 部電極，在所述壓電薄膜的與所述基板的相反側(cè)具有上部電極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電薄膜元件，其中，在所述壓電薄膜的所述基板側(cè)具有下 部電極，在所述壓電薄膜的與所述基板的相反側(cè)具有上部電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓電薄膜元件，其中，所述下部電極由鉬組成，并且沿(111) 面方向優(yōu)先取向。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓電薄膜元件，其中，所述下部電極由鉬組成，并且沿(111) 面方向優(yōu)先取向。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電薄膜元件，其中，所述基板為Si基板、帶表面氧化膜的 Si基板、或SOI基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓電薄膜元件，其中，所述基板為Si基板、帶表面氧化膜的 Si基板、或SOI基板。
11.壓電薄膜裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求5所述的壓電薄膜元件、連接于所述壓 電薄膜元件的所述下部電極和所述上部電極之間的電壓施加組件或電壓檢測組件。
12.壓電薄膜裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求6所述的壓電薄膜元件、連接于所述壓 電薄膜元件的所述下部電極和所述上部電極之間的電壓施加組件或電壓檢測組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種壓電薄膜元件及壓電薄膜裝置。該壓電薄膜元件為在基板上具有以組成式(K1-xNax)yNbO3表示的堿金屬鈮氧化物系鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的壓電薄膜的壓電薄膜元件，用(K1-xNax)yNbO3表示的上述壓電薄膜的組成比x、y處于0.4≤x≤0.7且0.7≤y≤0.94的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)H01L41/187GK102097582SQ20101055649
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者末永和史, 柴田憲治, 渡邊和俊, 野本明 申請(qǐng)人:日立電線株式會(huì)社